红外吸收光谱分析法FTIR
ftir 吸收带强度
ftir 吸收带强度FTIR（傅立叶红外光谱仪）是一种常用的光谱学分析技术，用于研究物质的结构和功能。
在这篇文章中，我们将介绍一些与FTIR相关的参考内容，以帮助读者更好地理解和应用FTIR技术。
1. FTIR原理和仪器设计- 文章可以首先解释FTIR的基本原理，即红外吸收和分子振动之间的关系。
- 然后介绍FTIR仪器的基本构成和工作原理，包括光源、样品室、干涉仪和探测器等。
2. FTIR样品制备与测量- 描述样品制备的方法，如固态样品的压片和液态样品的注样。
- 解释如何调整FTIR仪器的参数，如光源强度、扫描范围和分辨率等。
- 提供样品量的相关信息，如最佳浓度范围和最小检测限。
3. FTIR谱图解读- 解释吸收带的强度与振动模式之间的关系，如强吸收带对应于极性基团和弱吸收带对应于非极性基团。
- 比较吸收峰的位置和强度，以确定不同官能团的存在和相对丰度。
- 提供一些常见化合物和官能团的FTIR谱图，并解释吸收峰的对应关系。
4. FTIR光谱库和谱图匹配- 介绍一些常用的FTIR光谱库，如NIST，以及谱图匹配的原理和应用。
- 解释如何利用光谱库中的参考谱图识别未知化合物或验证已知化合物的纯度。
5. FTIR联用技术和应用案例- 描述FTIR与其他分析技术的联用，如气相色谱-FTIR和液相色谱-FTIR等，提高分析的选择性和灵敏度。
- 提供一些FTIR在不同领域的应用案例，如材料科学、生命科学和环境监测等。
6. FTIR仪器维护和故障排除- 提供常见的FTIR仪器维护方法，如光学路径的清洁和光源的更换等。
- 列出一些常见的故障和解决方案，如光源不稳定、干涉仪失调和仪器校准问题等。
综上所述，本文介绍了与FTIR相关的参考内容，涵盖了FTIR的基本原理、样品制备与测量、谱图解读、光谱库和谱图匹配、联用技术与应用以及仪器维护与故障排除等方面。
通过阅读这些参考内容，读者可以更好地理解和应用FTIR技术，为自己的研究和实验工作提供帮助。
FTIR操作指南
FTIR操作指南FTIR（傅立叶变换红外光谱）是一种常见和广泛应用于化学、制药和材料科学领域的分析方法。
下面是一份FTIR操作指南，帮助您正确地进行分析。
1.准备样品：准备待测样品，并确保样品充分干燥，避免水分对测试结果的影响。
2.样品处理：如果样品需要处理，如固体样品需要磨碎成粉末，或液体样品需要稀释，应在测试前进行适当的处理。
3.样品固定：将样品涂布到适当的样品台上。
对于固体样品，可以使用固态样品杯或KBr片进行测试。
对于液体样品，可以直接将其滴到样品台上。
4.测量范围选择：根据待测样品的特征选择合适的红外吸收范围。
如果不确定，可使用广泛范围的仪器进行测试。
5.确定测试模式：FTIR仪器通常有透射模式和反射模式两种。
透射模式适用于透明样品，反射模式适用于不透明样品。
6.仪器校准：在开始测试之前，进行仪器的校准。
校准包括仪器初始设置、峰位校准和光源校准等。
7.采集光谱：选择测试参数，如光谱范围、分辨率等，开始采集光谱。
确保每次测试前后都进行基线校准。
8.数据处理：使用专业的FTIR软件进行数据处理。
可以进行谱图平滑、峰位分析、谱图叠加等操作，以获取所需的数据信息。
9.数据解释：根据吸收峰的位置、强度和形状等特征，解释样品的组成和结构。
可以参考专业文献或数据库，比对已知的谱图进行鉴定。
10.结果分析：根据测试结果进行进一步的数据分析和结果解释。
可以使用统计分析方法，比如主成分分析、聚类分析等，以获得更深入的信息。
11.报告撰写：根据测试目的和要求，撰写实验结果报告。
包括实验步骤、测试参数、样品信息、光谱图谱、数据分析和结果解释等内容。
12.仪器维护：在测试结束后，进行仪器的日常维护工作。
清洁样品台、更换橡胶垫，定期校准仪器等操作，可以延长仪器寿命并保持测试结果的准确性。
总结：通过FTIR分析，可以获得样品的红外吸收光谱信息，进而了解其组成、结构和特性。
正确操作FTIR仪器，并进行适当的样品处理、数据处理和结果解释，可以得到准确可靠的测试结果。
红外光谱分析及FTIR基础知识
红外光谱分析及FTIR基础知识第⼀章红外光谱的基本原理l—1 光的性质光是⼀种电磁波，它在电场和磁场⼆个正交⾯内波动前进．⼆个波峰或波⾕之间的距离为波长，以“ λ”表⽰。
电磁波包括波长短⾄0.1纳⽶的x射线到长达106厘⽶的⽆线电波．其中波长为0.75微⽶到200微⽶，即从可见光区外延到微波区的⼀段电磁波称红外光．红外光通常以微⽶为单位(µm)．1微⽶等于10-4厘⽶(1µm＝10-4cm)，因此，红外光波长以厘⽶为单位时，其倒数就是1厘⽶内的波数(ν)，所以波数的单位ν是厘⽶-1（cm-1）．红外光既可以波长(λ)，也可以波数(cm-1)表⽰，⼆者关系如(1-1)式所⽰：ν（cm-1）=104/λ(µm) (1-1)由于光的能量与频率有关，因此红外光也可以频率为单位．频率(f)是每秒内振动的次数．频率、波长和波数的关系是，f=c/λ=ν*c (1—2)式中：c为光速，是常数(3×1010厘⽶秒); λ是波长(微⽶)；f是频率(秒-1)；ν是波数(厘⽶-1)．由于波数是频率被⼀个定值(光速)除的商值，因此红外光谱中常将波数称为频率．光既有波的性质，⼜有微粒的性质．可将⼀束光看作⾼速波动的粒⼦流，最⼩单位为光⼦．根据爱因斯坦—普朗克关系式，⼀定波长或频率的单⾊光束中每个光⼦具有能量E,E＝hf=hcν=hc/λ (1—3)式中：h为普朗克常量，等于6．63×10-34焦⽿·秒．按(1.3)式可以算出波长2µm(5000厘⽶-1)的红外光⼦能量为6．63×10-34 (焦⽿·秒)x3x1010/2x10-4厘⽶＝9．95x10-20焦⽿．同理波长l0微⽶(1000厘⽶-1)的红外光⼦的能量仅1．99×10-20焦⽿．可见波长短，能量⼤．波长长，能量⼩．1-2 分⼦光谱的种类有机分⼦同其他物质⼀样始终处于不停的运动之中。
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件 (一)
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件(一)FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件简介FTIR红外光谱是一种常用的物质分析方法，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
本文介绍FTIR红外光谱的原理和图谱解析方法。
一、红外光谱原理FTIR红外光谱的原理是基于物质分子振动的吸收和散射行为。
当分子中的化学键振动时，将会吸收红外光谱区域的能量，产生特定的吸收峰。
FTIR光谱分析仪通过红外光源和可变波长的光学器件将可见光波长转化为红外波长，使其能够与物质的振动共振。
经过物质样品后，经过红外光谱检测器，将该区域的光强度转换为物质光谱图。
二、FTIR光谱图谱解析方法1.波数和吸收峰FTIR光谱图中，横坐标为波数，纵坐标为吸收率或透过率。
不同物质的振动特性存在差异，因此所产生的吸收峰位置也不同。
FTIR光谱图分析可以通过峰的波数来推断物质中的官能团，并可定性或定量分析样品中成分的存在。
2.峰形及其宽度FTIR光谱图中峰形和宽度提供了有关振动模式和分子结构的信息。
当样品存在着两种或更多种不同类型的化学键时，产生的峰可能是峰形尖锐的或不对称的，而单一类型的化学键则产生峰形较为平缓的吸收峰。
3.吸收强度FTIR光谱中吸收强度是定量分析制备样品中成分存在的重要指标，吸收峰强度和峰的面积可用于计算样品中成分的含量。
吸收因素可能包括洗涤和处理的语句、溶剂效应、仪器信噪比等因素。
4.干扰峰物质在FTIR光谱测试过程中，可能会产生应力、化学作用、示谐频和空气湿度等干扰峰。
为了避免这些因素影响光谱数据，应采取适当的标准条件、仪器校准等措施来进行分析，避免由于干扰而得到错误的结果。
结语FTIR红外光谱分析是一种重要的化学分析技术。
理解FTIR红外光谱的原理和图谱解析方法，能够帮助我们准确、敏捷地进行样品分析。
红外吸收光谱分析法FTIR
光谱解析难度大
红外光谱的复杂性较高，需要专业的 知识和技能进行解析，对分析人员的 要求较高。
仪器成本高
FTIR仪器的制造成本较高，使得其普 及和应用受到一定限制。
测试时间较长
与一些其他分析方法相比，FTIR的测 试时间可能较长，需要更多的时间来 完成分析。
未来发展前景
提高检测灵敏度和分辨率 通过改进仪器性能和技术，提高 FTIR的检测灵敏度和分辨率，使 其能够更好地应用于微量样品和 高精度分析。
环境监测
FT-IR可以用于环境监测领域， 如气体分析、水质分析、土壤
分析等。
02 ftir仪器组成
光源
光源是红外傅里叶变换红外光 谱仪（ftir）中的重要组成部分， 负责提供足够能量和合适波长 的红外辐射。
常见光源有硅碳棒、陶瓷气体 放电灯、远红外激光等。
光源的选择直接影响ftir的灵敏 度和分辨率，因此需要根据实 验需求选择合适的光源。
小型化和便携化 为了方便现场快速检测和实时监 测，FTIR仪器的小型化和便携化 成为一个重要的发展方向。
拓展应用领域 随着FTIR技术的不断成熟和普及， 其应用领域将会进一步拓展，包 括生物医学、环境监测、食品安 全等领域。
智能化和自动化 通过引入人工智能和自动化技术， 实现FTIR分析的智能化和自动化， 提高分析效率和准确性。
基频峰
分子振动能级跃迁产生的谱线，是红外光谱中最 强的峰。
特征峰
与分子中特定化学键或振动模式对应的峰，可用 于鉴定化合物结构。
谱图解析方法
峰位置分析
通过分析峰的位置，确定特定化学键或基团的存在。
峰强度分析
通过分析峰的强度，了解分子中特定化学键或基团的相对含量。
峰形分析
傅里叶红外光谱扫描
傅里叶红外光谱扫描傅里叶红外光谱扫描简称 FTIR，是一种常用的分析手段，它可以用于物质的定性和定量分析等领域。
FTIR技术中心思想是将样品经过红外辐射后，通过检测不同频率的辐射光吸收程度，从而分析物质的化学组成和结构信息。
本文将介绍FTIR技术的原理、方法以及应用实例。
1. FTIR技术原理傅里叶红外光谱扫描技术采用的是傅里叶变换红外光谱仪。
它可以通过将经过样品的辐射光与经过热源的光在时间上很短的瞬间进行干涉，从而实现红外吸收光谱的测定。
所谓的瞬间干涉是指光源的光强仅在短时间内（数微秒或更短）变化。
傅里叶变换红外光谱仪的核心部分是干涉仪，其中包含一个光源和一个检测器。
样品会放在一个透明的交流红外光窗口前面，在样品前面的光路中，必须先通过一个干涉仪，这个干涉仪的作用是将样品的红外辐射和参考光(热源的辐射)进行干涉，所形成的干涉光通过于探测器，然后被传输到一个计算机分析系统中进行计算和显示输出。
具体过程可以概括如下：（1）傅里叶变换红外光谱仪的光源产生的光是广谱的红外辐射，这些辐射经过样品后，被样品吸收一部分。
（2）其余未被吸收的辐射经过干涉仪后，与参考光相交，形成干涉光。
（3）干涉光会通过检测器，并转换成电信号。
（4）该电信号会被传输到一台计算机中，进行傅里叶变换之后，就可得到物质的红外吸收光谱图。
FTIR技术的方法主要包括样品制备和红外光谱测量两个部分。
（1）样品制备：在进行FTIR光谱分析之前，需要对样品进行样品制备，主要分为两种：液体样品和固体样品。
液体样品制备：将样品溶于适当的溶剂中，然后过滤掉多余固体颗粒，最后将制成的溶液放入样品池中进行光谱测量。
固体样品制备：固体样品需要进行加热处理，使其稍微融化，可以在样品池中形成均匀的液态薄层。
固体样品也可以直接将样品制成小颗粒，并放在样品池中进行红外光谱测量。
（2）红外光谱测量：当从光源发出的光通过样品后，样品会吸收一部分光，并将另一部分光透射光学元件。
FTIR红外光谱原理及图谱解析
谱图解析——1-庚腈
1467cm-1,-CH3反 对称弯曲振动峰。
谱图解析——1-庚腈
1455cm-1,-CH2剪刀弯 曲振动。
谱图解析——1-庚腈
1426cm-1,-CH2剪刀弯曲振动 峰，由于氰基的共扼作用， 发生位移，位移数与庚炔相 似。
谱图解析——1-庚腈
1379cm-1, -CH3 伞形振动峰。
谱图解析——1-己烯
993cm-1,是= CH2 的面扭曲 振动，只有单取代或反式双 键有此振动，该振动峰必须 有两个反式的H存在；顺式 双键有一个不同的面弯曲振 动峰。
谱图解析——1-己烯
909cm-1，是CH2 面弯曲振 动峰，只有端基带两个氢的 双键才有这个吸收峰。
谱图解析——1-己烯
指纹区：与参考谱图对比即可对该 化合物进行定性。注意：没有 720cm-1 的摇摆峰，因为该峰的出 现必须4个和4个以上的CH2连在一 起。
谱图解析——1-庚腈
指纹区：与参考谱的比较可 以得到明确的定性结论。
谱图解析——1-庚腈
729cm-1, -(CH2)4 摇摆振 动峰，只有连续4个或4个 以上CH2 基团才能出现该 峰。
谱图解析——甲苯
甲苯 仔细看一下谱图，然 后我们逐个解析每一 个峰。
谱图解析——甲苯
这个样品是液体样品，夹在两个 KBr窗片之间，得到红外谱图。特 别注意：甲苯的峰都相当尖锐， 表明分子是不饱和分子。不饱和 分子的低能级的构象数少，测试 时只是较少的构象能测试得到， 因此谱峰较窄。
红外光谱简单介绍 ...
布鲁克光谱仪器公司 陆兴军
FT-IR: 基本原理 ...
红光
当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者 激发荧光（即拉曼效应）。
傅里叶变换红外光谱(ftir)
傅里叶变换红外光谱（FTIR）是一种广泛应用于化学、生物学和材料科学领域的分析技术。
它利用样品对红外光的吸收和散射来确定样品的化学成分和结构。
傅里叶变换红外光谱分析的过程涉及到复杂的光学原理和数学算法，其深度和广度远超一般人的想象。
让我们从简单的红外光谱开始。
红外光谱是指物质在接受红外辐射后发生的吸收、透射或反射现象。
这些现象与物质的分子运动和振动有关，因此可以通过观察红外光谱图来了解物质的分子结构、功能团及化学键等信息。
红外光谱是一种非常有用的分析手段，能够对各种物质进行快速、无损的分析，因此在化学、材料科学、生命科学等领域被广泛应用。
我们可以深入了解傅里叶变换红外光谱。
傅里叶变换（FT）是一种数学方法，用于将信号在时域和频域之间进行转换。
在傅里叶变换红外光谱中，FT将时间域的红外光谱信号转换为频率域的光谱信息，从而能够更准确地分析样品的化学成分和结构。
傅里叶变换的原理和算法需要深入的数学和物理知识来支撑，通过FTIR技术获得的光谱数据也需要复杂的数据处理和解释。
让我们讨论FTIR在化学和材料科学中的应用。
FTIR技术可以用于分析化合物的官能团、结构和构象，从而在有机化学合成、聚合物材料研究、医药化学等领域发挥重要作用。
FTIR还可以用于检测样品的纯度、鉴定杂质和表征材料的特性，因此在材料科学、制药工业、环境监测等领域有着广泛的应用价值。
我想共享一下我对FTIR的个人观点和理解。
作为一种高级的红外光谱分析技术，FTIR需要掌握复杂的原理和操作技巧，但其所获得的化学信息和结构信息也是非常丰富和准确的。
在我看来，FTIR不仅是一种分析手段，更是一种深入探索物质本质的工具，它的应用范围和研究意义将会越来越广泛，对于推动化学和材料科学的发展将会发挥重要作用。
总结而言，傅里叶变换红外光谱（FTIR）作为一种高级的分析技术，其深度和广度远超一般的红外光谱分析，需要深入的理论基础和实践技能来支撑。
通过FTIR技术可以获得大量的化学和结构信息，对于化学、材料科学和生命科学领域具有重要的应用价值。
红外吸收光谱分析法FTIR
红外吸收光谱分析法FTIR傅里叶红外吸收光谱分析法（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称 FTIR），是一种应用傅里叶变换技术对物质的红外辐射进行光谱分析的方法。
该方法以红外辐射的吸收强度和波数为特征，可以用来分析和识别有机物和无机物的结构和成分。
在分析化学、有机合成、材料科学等领域得到广泛的应用。
FTIR技术的主要原理是利用傅里叶变换将周期性信号（红外辐射）分解成一系列连续谱线，进而可以通过测量这些谱线的强度和频率来确定物质的结构和成分。
在实验中，样品被置于红外光束之中，以吸收或透射的方式与红外辐射相互作用。
被吸收的辐射与未被吸收的辐射之间的差异被转化为干涉信号，并通过光谱仪进行检测和测量。
这些信号被送入傅里叶变换，产生包含有关样品吸收能力和频率的信息。
FTIR技术具有以下优点：首先，它是一种非破坏性的分析方法，可以在不破坏样品的情况下获取有关物质结构和成分的信息。
其次，该方法对样品的数量要求非常低，可以在毫克或微克级别的样品上进行分析。
此外，FTIR技术不会对环境产生污染，也不需要使用有害的试剂。
最后，该方法可以快速获取光谱数据，并且具有高灵敏度和高分辨能力。
在实际应用中，FTIR技术可用于许多领域的研究和分析。
在有机化学领域，FTIR技术可以用于表征和鉴定有机物的结构和功能团。
例如，它可以用于区分不同类别的有机物，如醇、酮、酸等，并通过比较它们的红外光谱图谱来进行鉴定。
此外，FTIR技术还可用于监测化学反应的进程和过程。
研究人员可以通过观察吸收峰的变化来判断反应的进行和产物的生成情况。
在材料科学中，FTIR技术可以用于表征材料的结构和性质。
例如，它可以用于研究材料的晶体结构、分子排列和化学键强度。
此外，该技术还可用于分析材料的表面性质和界面反应。
研究人员可以利用反射红外（ATR）技术直接将样品放置在光学晶体上进行测量，从而避免样品的制备和处理过程。
红外吸收光谱分析法FTIR
AX 3型分子
~ 1450cm as
1
红CH外吸3 收光谱分析法FTIR
3．基频峰与泛频峰
a）基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从 基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰 （即υ=0 → 1产生的峰）
1 L
➢ 基频峰的峰位等于分子的振动频率 ➢ 基频峰强度大——红外主要吸收峰
红外吸收光谱分析法FTIR
2）蜷曲τ：一个X原子在面上，一个X原子在面下的 振动
AX 2型分子
CH2 ~ 1250cm1
红外吸收光谱分析法FTIR
3．变形振动： 1）对称的变形振动δs：三个AX键与轴线的夹角同时
变大
AX 3型分子
s CH 3
~ 1375cm1
2）不对称的变形振动δas：三个AX键与轴线的夹角不
同时变大或减小
AX 3型分子
as CH 2
~
2925cm1
~ 2960cm as
1
红外吸收光谱分CH析法3 FTIR
二、 弯曲振动（变形振动，变角振动）： 指键角发生周期性变化、而键长不变的振动
1．面内弯曲振动β： 弯曲振动发生在由几个原子构成平面内
1）剪式振动δ：振动中键角的变化类似剪刀的开闭
AX 2型分子
数k 越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收带将出现在高
波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。 (3）谱带形状（absorption bands shape) 分析的化合物越纯，吸收谱带
对波数或波长的曲线，即红外光谱。
红外吸收光谱分析法FTIR
1 红外吸收光谱分析
一、红外光的分区
红外线：波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波称为红外线。
ftir原理
ftir原理
红外光谱仪（FTIR）是一种常用的材料分析技术，其原理基
于红外光与物质之间的相互作用。
红外光谱仪通过测量样品对红外光的吸收、散射和透射现象来确定样品的分子组成和结构。
红外光谱仪工作的关键部件是干涉仪。
干涉仪由干涉仪源和干涉仪探测器组成。
干涉仪源产生宽频谱的红外光，这种光经过分光器被分成多个波长的光，然后进入样品室。
当红外光通过样品时，样品中的分子会根据其结构和组成对特定波长的红外光进行吸收。
这些吸收现象会引起红外光的强度发生变化。
未被样品吸收的红外光将进入干涉仪探测器。
干涉仪探测器会测量红外光的强度变化，并将其转换为电信号。
这样就得到了一幅被称为红外光谱的图像，其中横轴表示波数（即波长的倒数，单位为cm-1），纵轴表示吸收强度。
通过分析红外光谱图，可以确定样品中存在的化学官能团，识别有机化合物的结构，检测无机物质的污染等。
与传统的红外光谱仪相比，FTIR具有更高的分辨率和灵敏度。
这是由于FTIR利用干涉仪的特性，通过测量不同频率下的红
外光信号来获取样品的红外光谱。
这种测量方法可以获得更准确和清晰的谱线，从而提高了分析的准确性和精度。
总之，FTIR通过测量样品对红外光的吸收来分析样品的分子
组成和结构。
它是一种快速、准确、非破坏性的分析技术，在材料科学、化学、生物学等领域得到广泛应用。
傅里叶红外光谱技术
傅里叶红外光谱技术傅里叶红外光谱技术，简称FTIR，是一种新型的光谱分析技术，广泛应用于化学、材料、生物和医药等领域。
该技术在实验室和工业生产中都有重要的应用和推广。
下面分别从技术原理、仪器设备、样品制备、实验步骤和应用领域几个方面来介绍FTIR技术。
一、技术原理傅里叶红外光谱技术是基于分子振动能级的分析方法，通过测量不同物质在红外光谱范围内的吸收光谱来提取物质的结构和组成信息。
该技术主要基于以下几个原理：1. 分子振动：分子结构中不同原子之间的相对运动会产生不同的振动模式，比如伸缩振动、弯曲振动等。
2. 分子吸收：当富勒红光谱范围内的红外光能量与分子振动能级的差值相等时，分子会吸收这些光线并发生能量变化。
3. 吸收光谱：将样品置于强光源下，然后通过分析样品对光源光线的吸收情况，可以获得物质的吸收光谱信息。
二、仪器设备傅里叶红外光谱技术的主要仪器是FTIR仪，该仪器包括以下几个主要组成部分：1. 光源系统：产生高强度的红外辐射光线。
2. 采样系统：通过样品室或者样品台将样品放置于光线路径中。
3. 光谱分析系统：记录吸收光谱，并将其转化为物质结构和组成信息。
4. 数据处理系统：对光谱数据进行处理和分析，生成相应的图像和结果。
三、样品制备FTIR分析所需样品的制备通常包括以下几个步骤：1. 样品选择：选择具有代表性的样品，并进行筛选、分离和粉碎。
2. 样品处理：根据不同的物质性质和分析要求，进行不同的样品处理工艺。
3. 样品加热：将样品加热至特定温度，方便样品分子振动和吸收红外光谱。
4. 样品均匀分布：将样品均匀地分布在滑动样品台上，保证样品与红外光线的相互作用。
四、实验步骤FTIR光谱测试步骤通常包括以下几个部分：1. 样品装载：将处理好的样品装入样品台，并放入样品室中。
2. 光谱测量：选择合适的光源和测量条件，对样品进行测量，并记录吸收光谱图像。
3. 光谱分析：对测得的光谱数据进行处理和分析，提取物质的结构和组成信息。
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件 (二)
FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件(二)- FTIR红外光谱原理及图谱解析完整版本课件 -FTIR红外光谱是一种非常常见的分析技术，可以用于分析样品的结构、成分以及化学反应等。
下面我们来详细了解一下FTIR红外光谱的原理及图谱解析。
一、FTIR红外光谱的原理FTIR红外光谱利用红外光与样品之间的相互作用来分析样品。
红外光是一种电磁波，其波长范围在0.78-1000微米之间，对应频率范围在1.2×10^14-3×10^11赫兹之间。
在这个频率范围内，分子之间的振动和转动会发生变化，产生特定的红外吸收峰。
因此，通过检测样品对红外光的吸收情况，可以了解样品的结构和成分。
FTIR红外光谱仪通过将红外光传入干涉仪中，然后将样品与参比样品交替放置在干涉仪路径上，使得样品与参比样品之间的干涉光谱产生变化。
这些变化被检测器检测到，并转化为光谱图。
二、FTIR红外光谱图谱解析FTIR红外光谱图谱中的吸收峰可以提供关于样品中化学键和官能团的信息。
在解析红外光谱图谱时，需要注意以下几点：1. 强度：吸收峰的强度与被分析分子中特定化学键的数量成正比。
因此，强度较高的吸收峰通常表示样品中含有较多的该化学键。
2. 位置：吸收峰的位置与化学键的类型有关。
例如，C-H键的吸收峰通常出现在3000-2800 cm^-1之间，而C=O键的吸收峰通常出现在1750-1650 cm^-1之间。
3. 形状：吸收峰的形状可以提供有关样品中化学键的信息。
例如，对称拉伸振动和非对称拉伸振动通常会产生不同形状的吸收峰。
4. 峰的数量：吸收峰的数量可以提供关于样品中化学键数量的信息。
例如，酸和醇通常会产生多个吸收峰，因为它们含有多个化学键。
通过对FTIR红外光谱图谱的解析，可以了解样品中化学键和官能团的类型和数量，从而对样品进行分析和鉴定。
以上就是FTIR红外光谱原理及图谱解析的完整版本课件。
希望对大家了解FTIR红外光谱有所帮助。
FTIR的基本原理与结构
FTIR的基本原理与结构傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称FTIR）是一种常用的红外光谱分析技术，通过测量物质对红外辐射的吸收、发射或散射来获得物质的结构信息。
下面将介绍FTIR的基本原理和结构。
1.基本原理FTIR的基本原理是傅里叶变换。
当物质受到红外辐射时，物质中的化学键会产生振动和转动。
不同的化学键会产生不同的频率和强度的振动和转动模式，这些模式对应了物质分子的结构特征。
物质吸收红外辐射的能量会导致物质中的化学键振动和转动的能级发生变化，从而产生特定的红外吸收谱。
FTIR利用傅里叶变换的原理将物质在频率域中的红外光谱转换为时间域中的干涉图像。
具体过程如下：首先，仪器对样品进行红外辐射的照射；样品吸收或散射部分的光与参考光（未经过样品的光）进行干涉；然后，通过改变干涉光程差，对不同频率的光进行干涉，记录下干涉光强的变化；最后，应用傅里叶变换将干涉光信号转换为频谱信息。
2.结构FTIR主要包含光学系统、光路系统、光源和探测器四个主要部分。
（1）光学系统：FTIR的光学系统包括光源、分束器、样品室和检测器。
光源常用的有热辐射源和光纤辐射源。
分束器将光源产生的光分成参考光和样品光，并将其引导到样品室和检测器。
（2）光路系统：光路系统主要由离轴反射式和Fourier变换系统组成。
离轴反射式通过特殊的反射镜和焦平面阵列检测器来收集样品信号。
Fourier变换系统包含的主要光学元件有光学窗口、波片、反射镜、半透射镜和角镜。
（3）光源：FTIR的常用光源有红外辐射源、红外LED和红外激光器。
红外辐射源是最常用的光源之一，它的工作原理是通过电热效应来产生红外辐射。
红外LED是近年来兴起的光源，它通过电子节能辐射来产生红外光。
红外激光器是一种高功率密度的光源，适用于要求高灵敏度和高分辨率的应用。
（4）探测器：FTIR常用的探测器有红外探测器和光电二极管。
FTIR红外光谱原理及图谱解析
带宽: 31,600 cm-1
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
折叠
为了避免假峰，必须满足 Nyquist采样条件。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
Nyquist采样条件
任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。
我们是采用激光来控制采样间隔，因为激光的波长为632.8nm，最大测试 波长为31,600cm-1. 632.8nm/2=316.4nm 31,600cm-1
问题：没有干涉图
Check signal 没有干涉图，只是一根直线
检查 IR 光源参数:
Optic
Source Setting: MIR Source
OK ? 检查IR光源:
取出光源 (警告, 光源是热的): 发光吗? 不 关闭仪器，更换光源
FT-IR: 基本原理 ...
问题：没有干涉图
Check signal 没有信号
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
2962cm-1,CH3 反对称伸缩振动（仅 显示两个简并反对称伸缩振动模式 之一）。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
2880cm-1,CH3基团的伸缩振动。注意：这 里没有CH2 基团的吸收峰，因为该分子中 没有CH2基团。
谱图解析——2,3-二甲基丁烷
1460cm-1，是CH3 的反对称弯曲 振动峰（仅显示两个简并模式中 的一个）。
1/
2vt
t
v
动镜移动速率(cm/sec) 时间(sec)
得到的AC组分I’（）：就是所谓的干涉图。
FT-IR: 基本原理 ...
动镜
HeNe激光用来控制动镜的位置。
FTIR基本原理
FTIR基本原理傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是一种常用的光谱分析技术，在化学、生物、药物、环境科学和材料科学等领域得到广泛应用。
FTIR通过测量样品对红外辐射的吸收来研究样品的结构和化学键的特征。
FTIR实验中，使用一束连续的红外辐射通过样品，样品会吸收特定波长范围内的红外辐射，其余的红外辐射透过样品。
在样品前后分别放置两个固定的反射镜，可以改变光的路径。
未经样品散射的红外辐射会与反射镜多次反射，形成干涉光束。
这个干涉光束被称为“干涉红外光束”，通过这种方法可以增强光的强度，并获得更高的信噪比。
FTIR仪器中的信号处理单元利用傅里叶变换将通过样品的干涉红外光束转换为频谱图。
这个频谱图显示了样品对不同波长（或频率）的光的吸收强度，称为“红外吸收谱”。
频谱图中的谱线被称为“吸收峰”，每个吸收峰代表了特定波长（或频率）的红外辐射被样品吸收的程度。
吸收峰的位置、强度和形状提供了关于样品的信息。
每个吸收峰对应着不同的化学键振动。
当样品中的化学键振动与入射光的频率匹配时，振动会对红外辐射的传播产生吸收作用。
由此可以通过分析吸收峰的位置来推断样品中的化学键的存在和类型。
FTIR还可以用于定量分析，通过比较样品的吸收峰强度与标准物质吸收峰强度的比值，可以确定样品中特定成分的含量。
傅里叶红外光谱具有许多优点，包括快速、非破坏性、无需特殊样品制备和对微量分析敏感。
此外，FTIR还可以与其他技术结合，如显微镜和化学成像技术，进行样品的表面分析和成像分析。
总之，FTIR通过测量样品对红外辐射的吸收来研究样品的结构和化学键的特征。
它是一种强大的分析工具，可以在广泛的领域中用于物质的识别、定量分析和表征。
ftir 分峰 -回复
ftir 分峰-回复FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) 分峰(peak fitting) 是一种广泛应用于物质分析的技术。
通过该技术，我们可以获得物质的红外光谱，并通过对光谱中的各个峰进行分析和拟合，来确定物质的化学成分和结构信息。
本文将一步一步回答关于“FTIR 分峰”的问题，并探讨其应用和意义。
第一部分：什么是FTIR？FTIR是一种基于傅立叶变换的红外光谱分析技术。
通过该技术，我们可以获得物质在红外光谱区域（4000-400 cm-1）内的吸收谱。
红外光谱能提供关于化学键的信息，因此可用于确定物质的化学结构和成分。
第二部分：什么是分峰？分峰是对FTIR光谱中的吸收峰进行分析和拟合，以确定各个峰的来源和特征。
每个峰代表了不同的化学键或官能团。
通过分峰，我们可以确定物质的组成、结构和功能基团等重要信息。
第三部分：如何进行FTIR分峰？进行FTIR分峰需要以下步骤：1. 数据采集：首先，需要使用红外光谱仪采集样品的红外光谱。
通常，可以使用固态或液态样品，并测量不同波数范围内的光谱。
2. 数据预处理：获得的原始光谱数据可能包含噪声或基线漂移等不理想因素。
因此，需要对数据进行预处理，包括去噪、平滑和基线校正等步骤，以提高数据质量。
3. 峰识别：在预处理后的光谱数据中，我们需要识别出各个峰的位置。
峰通常表示为带状吸收峰。
可以使用专业的光谱分析软件或编程语言（如Origin或Matlab）来自动或手动识别峰的位置。
4. 分峰拟合：一旦峰位置被识别出来，下一步是对光谱进行分峰拟合。
此过程涉及用数学函数（如高斯函数或洛伦兹函数）来拟合各个峰，并调整各个峰的位置、高度和宽度等参数，以最佳拟合实验数据。
5. 结果解释：通过峰的位置、高度和形状等信息，我们可以确定物质中存在的特定化学键或官能团。
这些信息可以与已知的光谱库进行对比，从而确定物质的组成和结构。
ftir原理
ftir原理FTIR原理。
傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称FTIR）是一种广泛应用于化学、生物、环境和材料科学等领域的分析技术。
FTIR仪器通过测量样品与红外光的相互作用来获取样品的化学信息，其原理基于分子在吸收红外光时能够发生振动和转动的特性。
FTIR原理的核心是基于分子的振动和转动。
当分子吸收红外光时，其振动和转动状态会发生变化，这种变化会导致红外光的吸收强度发生变化。
FTIR仪器通过测量吸收红外光的强度和频率来获取样品的红外光谱信息。
在FTIR光谱中，横坐标表示波数或波长，纵坐标表示吸收强度，通过分析吸收峰的位置和形状，可以推断样品中存在的化学键和功能团。
在进行FTIR分析时，需要将样品置于光路中，然后通过红外光源照射样品，样品吸收部分红外光，剩余的红外光通过检测器测量。
通过比较进样前和进样后的红外光谱，可以得到样品的吸收光谱。
在实际应用中，可以通过FTIR光谱库对样品的光谱进行比对，从而鉴定样品的成分和结构。
FTIR原理的优点之一是其高灵敏度和高分辨率。
由于分子的振动和转动对红外光的吸收非常敏感，因此FTIR可以检测到样品中微量的成分，并且可以分辨样品中不同的化学键和功能团。
此外，FTIR还具有非破坏性和快速分析的特点，适用于对样品进行快速、准确的分析。
然而，FTIR分析也存在一些局限性。
例如，样品的表面形貌和粒度会影响其对红外光的吸收，因此需要对样品进行适当的处理和制备。
另外，一些样品可能对红外光不透明，导致无法获得准确的光谱信息。
因此，在进行FTIR分析时，需要对样品的性质和特点进行全面的考虑，以确保获得可靠的分析结果。
总的来说，FTIR原理是基于分子的振动和转动特性，通过测量样品与红外光的相互作用来获取样品的化学信息。
FTIR具有高灵敏度、高分辨率、非破坏性和快速分析的优点，适用于对样品进行成分和结构分析。
然而，在实际应用中需要注意样品的制备和性质对分析结果的影响，以确保获得可靠的分析数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2）不对称的变形振动δas：三个AX键与轴线的夹角不
同时变大或减小
AX 3型分子
as CH 3
~ 1450cm1
3．基频峰与泛频峰
a）基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从 基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰 （即υ=0 → 1产生的峰）
1 L
➢ 基频峰的峰位等于分子的振动频率 ➢ 基频峰强度大——红外主要吸收峰
CCH (顺式） ~ 960cm（1 中 强） CCH (反式） ~ 690cm（1 中 强） 2．C=C骨架振动 CC ~ 1650cm（1 弱 不定）
• 顺式>反式
• 取代基完全对称时，峰消失
3．发生π-π共轭或n-π共轭——共轭效应将使
吸收峰位移向低波数区10~30cm-1
炔烃
1．C-H振动
1395cm1和
1365cm1双峰
CH2 ~ 1465 20cm（1 中） CH2 ~ 720cm1 (n 4)
3. C-C骨架振动 CC 1250 ~ 1140cm（1 弱中）
4）甲基与芳环或杂原子相连：
烯烃 1．C-H振动 CH 3100 ~ 3000cm（1 弱中强） CH 1010 ~ 650cm（1 强）
~ν 1 K
2C μ
m1 m2
m1 m2
K化学键力学常数 折合质量
分子振动模型
（2）多原子分子的振动模型
伸缩振动 亚甲基：
变形振动 亚甲基
振动的类型 和表示方法
分子振动的形式（多原子分子）
一、 伸缩振动 指键长沿键轴方向发生周期性变化的振动
1．对称伸缩振动：键长沿键轴方向的运动同时发生
接近 分裂成双峰
C（O 酮）1715 C（O 醛）1725
C（O 酰氯）1800
CCO 900
例：化合物C8H8O2的 红外光谱如右图所示，
试推测其结构。
Ar-H
-CHO
解 ：计算不饱和度：
1
n4
n3
2
n1
1
8
08 2
5
-CH3
υC=O
C=C -CH3
CH苯
3000 cm-1有吸收，说明有 C 和H ==C-H基团存在。 靠近1700 cm-1的强度吸收，表O 明有C=O基团，结合2730 cm-1特征峰，进一步说明有醛C基H 存在，1600、 1520 cm-1有吸收说明有苯环存在。根据820 cm-1吸收 带苯为对位取代.1460、1390 cm-1是－CH3特征吸收峰， 根据以上解析并对照标准谱图确定化合物为茴H3CO香醛: CHO
CH ~ 3300cm（1 强）
CH CH 2．C≡C骨架振动
~ 1300cm（1 强） ~ 630cm（1 强）
CC ~ 2200cm（1 中 强）
• 取代基完全对称时，峰消失
as CH 3
2960
s CH 3
2870
as CH 2
2925
s CH 2
2850
as CH 3
1460
数k 越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收带将出现在高
波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）。
(3）谱带形状（absorption bands shape) 分析的化合物越纯，吸收谱带 越尖锐，对称性越好；若是混合物，则谱带会出现重叠、加宽，对称性 破坏。
（4）谱带强度（absorption bands intensity)键两端原子电负性相差越 大（极性越大），吸收峰越强；由基态跃迁到第一激发态，产生一个强 的吸收峰，基频峰；由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收 峰，倍频峰。
b）泛频峰
倍频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激 发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰 （即υ=1→ υ=2，3- - -产生的峰）
即 L
泛 倍频峰 二倍频峰（υ=0→υ=2） 2 L 2
频
三倍频峰（υ=0→υ=3）
峰 合频峰
L 1 2
3 L 3
差频峰（即υ=1→υ=2，3- - -产生的峰） L 1 2
❖红外非活性振动：分子振动不产生偶极矩的变化，
不产生红外吸收的性质
5 振动的自由度
指分子独立的振动数目，或基本的振动数目
➢ N个原子组成分子，每个原子在空间具三个自由度
➢ 振动自由度反映吸收峰数量 ;吸收峰数常少于振动自由度数;发生
了简并——即振动频率相同的峰重叠,红外非活性振动
➢ 实际工作中简正振动频率不上理论计算，而是通过试验测定，归
1．面内弯曲振动β： 弯曲振动发生在由几个原子构成的平面内
1）剪式振动δ：振动中键角的变化类似剪刀的开闭
AX 2型分子
CH2 ~ 1465 20cm1
2）面内摇摆ρ：基团作为一个整体在平面内摇动
AX 2型分子
CH2 ~ 720cm1
— (CH2 )n — n 4
2．面外弯曲γ：弯曲振动垂直几个原子构成的平面
3．芳氢弯曲振动——判断苯的取代形式
H 1000 ~ 650cm1
➢单取代 ➢双取代 • 邻取代 • 对取代 • 间取代 ➢多取代
1. 单取代 (含5个相邻H)
H（双峰）
~ 750cm（1 强） ~ 700cm（1 较强）
1000 cm 1
667 cm 1
2. 双取代
• 邻取代（4个相邻H）
远红外区：25~500μm （400----20cm-1 ） 纯转动光谱
中红外区能很好的反应分子内部结构，对解决分子结构和化学组成中的各种问题最为有效， 因而是红外光谱中应用最为广泛的区域，一般所说的红外光谱大都指这一范围的光谱。
二、红外光谱的作用
1．可以确定化合物的类别（芳香类） 2．确定官能团：
例：—CO—，—C＝C—，—C≡C— 3．推测分子结构（简单化合物） 4．定量分析
三、红外光谱图表示形式的意义
通常红外光谱中习惯使用波数来表示波带的位置，代表每
厘米的包含的电磁波波数。
(cm1) 104 (m)
-CH
Ar-H
-CH3
υC=O
C=C -CH3
CH苯
2 红外分光光度法基本原理
红外吸收光谱的产生的条件
s C
O（链）弱
消失
2．芳醚和烯醚
as C O
1275 ~ 1200cm1
as CO( )
~ 1250cm1 (强)
s C O( )
~ 1040cm1 (中)
OH ~ 3200
CO ~ 1050 CO ~ 1100
（四）羰基化合物 CO 1900 ~ 1600cm（1 强）
峰位排序：酸酐 > 酰卤 > 羧酸（游离）> 酯类 > 醛 > 酮 > 酰胺
• （2）未知物的鉴定 是红外光谱法定性分析的一
个重要用途，涉及到图谱的解析。
二、常见有机化合物基团的特征频率 （一）脂肪烃类化合物
烷烃 1. C-H伸缩振动 CH（饱和） 3000 ~ 2850cm（1 强）
as CH 3
~ 2960cm1(很强）
s CH 3
~ 2870cm（谱分析法
第一节 红外吸收光谱分析概述
• 红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频
率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分 子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到
激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%
对波数或波长的曲线，即红外光谱。
1．振动能级
E振 0.05 ~ 1.0EV E转 0.0001 ~ 0.05V
E E振 E转
• 红外光谱主要由分子的振动能级跃迁产生 • 分子的振动能级差远大于转动能级差 • 分子发生振动能级跃迁必然同时伴随转动能级跃迁
2 分子振动模型
(1) 双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
1 红外吸收光谱分析
一、红外光的分区
红外线：波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波称为红外线。
近红外区：0.78~2.5μm （12820----4000cm-1 ） —OH和—NH倍频吸收区
中红外区：2.5~25μm （4000----400cm-1 ） 基团的基频振动、伴随转动光谱
注：泛频峰强度较弱，难辨认→却增加了光谱特征性
4．红外光谱产生条件：
➢分子吸收红外辐射的频率恰等于分子振动频率整数倍
即 L
➢分子在振、转过程中的净偶极矩的变化不为0，
即分子产生红外活性振动，且辐射与分子振动发生 能量耦合。
即 0
❖红外活性振动：分子振动产生偶极矩的变化，
从而产生红外吸收的性质
~ 2925cm（1 强）
s CH 2
~ 2850cm（1 强）
CH ~ 2890cm（1 中强，易淹没）
2. C-H弯曲振动
as CH 3
~ 1450cm（1 中）
s CH 3
~ 1375cm（1 中 强）
s C
(CH
3
)
2
等强度裂分为
1385cm1和
1375cm1双峰
s C (CH 3
)3不等强度裂分为
s CH 3
1390
CH2 1465
CH2 723
CH 3000
CC ~ 1650
CH 1010 CH2 912
CH 3300 CC ~ 2200
CH 1238
（二）芳香族化合物
1．芳氢伸缩振动 H 3100 ~ 3000cm（1 弱中）
2．芳环骨架伸缩振动——确定苯环存在
C（C 芳环）~ 1600 和 ~ 1500cm（1 强） 双峰